在电商主导的时代，之所以能够快速崛起的关键之一，是拥有高效储能元件——锂离子电池，而锂离子电池的密度能够不断升级，功劳还要归于纳米技术。

又因为之前被广泛应用的纳米技术导电性比较差，所以把应用在锂离子电池的纳米技术制作成了纳米颗粒，改变了纳米技术导电性差的现状，并且使得硅材料有很好的循环性。

纳米颗粒的功劳这么大，那什么是纳米颗粒呢？

       纳米颗粒实际上就是一种纳米，但是体积很小，是一种不超过100纳米的微型颗粒，也是一种小于10纳米的半导体颗粒。它在科学方面的研究价值非常高，形态也是多张多样的，所以组合性很强，除了颗粒形态，还可以是乳胶体或者是聚合物。就连平时用到的化妆品，其中就可能含有纳米颗粒。

      分两个方面来介绍纳米颗粒：一方面是纳米颗粒在锂离子电池方面的作用；第二个方面是纳米颗粒对硅材料的循环性能。

      正如最开始提到的锂离子电池的储能密度能达到如此高的水平，与纳米颗粒的技术有着不可分割的关系。拿一种正极材料和一种负极材料具体展开举例。

      先说正极材料，应用在锂离子电池方面最为广泛的就是磷酸铁锂，化学式为LiFePO4（简称LFP）。LFP最突出的就是性能稳定，散热好，而且成本还很低。这一系列的优势，也是为什么LEP受到很多关注。

      主要原因除了LEP本身设计的合理性，更重要的还是纳米颗粒的应用，使得锂离子电池能够3分钟之内完成充放电。在LEP的内部有一种构造是共价键构造，这也是为什么LEP性能稳定，因为共价键构造就是由两个以上的多个原子组成，能让电子保持在饱和的状态，形成比较稳定的结构。但是这也使得LiFePO4材料的导电性变差，这时就引用了纳米颗粒，在外面进行一层包裹，在保持性能稳定的前提下，提高了锂离子电池的充放电性能和提高了材料自身的循环寿命。

      负极材料适用于锂离子电池材料之一的就是石墨材料。石墨材料是一种比较适合做负极材料的，但是会有缺点，就是石墨材料在工作的时候，石墨的片层容易被分解，虽然有电子绝缘体SEI膜防止，就是形成一层钝化层来“加盾”进行保护。

      但是对于石墨材料来说是远远不够的，这个时候就需要纳米颗粒地保护了。纳米颗粒就是通过涂层技术来保护的，主要的涂层技术有三大类，表现最优秀的就是无定形碳，主要是成本偏低，也可以大规模去生产，其他的两种可以更厉害的是可以有效防止电解，较大强度的保护。此外还有一种纳米颗粒的保护方法是使表面氧化技术，这里不多做介绍。

      第二个方面要介绍的是纳米颗粒对硅材料的循环性能，这在纳米颗粒的应用方面算是比较热点的，详细讲一下，有关于锂离子材料的负极材料是怎么应用纳米颗粒技术的？就像刚才介绍的负极材料中，硅材料也是比较适合做负极材料的，但是硅材料被关注的热度比石墨材料要高很多。在纳米颗粒应用中提升了硅负极材料的能量密度，但是也有一个缺点。

      纳米颗粒主要就是为了克服硅材料颗粒过度脱落问题，因为硅材料自身的比容量就高，但是这个过程中会引起三倍的体积膨胀，使得颗粒被迫大量脱落。有一个道理是“硅颗粒体积的大小直接影响电池性能，硅颗粒体积越小，电池循环性能越好”，所以纳米颗粒的应用，使得硅材料有很好的循环性能。

      而且目前研究的关于硅材料的纳米颗粒被分为四种不同的维度，有零维到三维，不同的维度在一定程度上的优劣势各不一样，但是是能很好地解决电导性差的问题，不同的工作也是适用于不同的硅材料，未来研究还有很长的一段路。

来源：威风博士